隨著社會的發(fā)展和科技的進(jìn)步,基于馬赫-曾德爾干涉（Mach-Zehnder Interference,MZI）的光纖傳感器在許多領(lǐng)域發(fā)揮了巨大的作用,例如軍事、國防、航天航空等。由于其具有結(jié)構(gòu)小巧、耐腐蝕、抗電磁干擾、電絕緣、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn),能夠取代人工在許多特殊的場合完成任務(wù),已經(jīng)成為研究人員的熱點(diǎn)。光子晶體光纖（Photonic crystal fiber,PCF）是一種新型的特種光纖,具有異于普通光纖的組成結(jié)構(gòu)和許多優(yōu)異的特性,在納米光子學(xué)領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注,相比于一些傳統(tǒng)的物理傳感器,將光子晶體光纖拉錐后可以改變光纖的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)以及傳感特性,在光纖傳感中表現(xiàn)出更好的特性并提高其靈敏度。因此,本文設(shè)計了一種基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀并將仿真與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合研究其傳感特性。具體研究內(nèi)容如下:本文設(shè)計了一種基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀,是一種將一段光子晶體光纖兩端熔接于兩段標(biāo)準(zhǔn)單模光纖中間,并分別對兩處熔接點(diǎn)進(jìn)行拉錐后制成的光纖傳感器。利用FDTD Solutions光學(xué)仿真軟件對傳感器進(jìn)行物理結(jié)構(gòu)仿真建模,研究了拉錐區(qū)域的錐徑、長度以及光子晶體光纖長度... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 本論文的研究背景和意義
    1.2 光子晶體光纖傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 主要工作內(nèi)容
第二章 基于光子晶體光纖的馬赫-曾德爾傳感器的理論研究
    2.1 光子晶體光纖的概述及應(yīng)用
        2.1.1 光子晶體光纖的概述
        2.1.2 光子晶體光纖的應(yīng)用
    2.2 馬赫-曾德爾干涉儀的傳感原理
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀的設(shè)計
    3.1 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀的結(jié)構(gòu)及傳輸光路
        3.1.1 基于光子晶體光纖的馬赫-曾德爾干涉儀的結(jié)構(gòu)
        3.1.2 基于光子晶體光纖的馬赫-曾德爾干涉儀的傳輸光路
    3.2 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀結(jié)構(gòu)的參數(shù)設(shè)置
        3.2.1 錐區(qū)直徑的選擇
        3.2.2 錐區(qū)長度的選擇
        3.2.3 光子晶體光纖長度的選擇
    3.3 本章小結(jié)
第四章 基于FDTD的馬赫-曾德爾傳感器的仿真研究
    4.1 FDTD Solutions光學(xué)仿真軟件
        4.1.1 時域有限差分法（FDTD）簡介
        4.1.2 FDTD Solutions仿真流程
    4.2 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀的仿真
    4.3 傳感器折射率傳感特性仿真研究
    4.4 傳感器溫度傳感特性仿真研究
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀的制作與測試
    5.1 光纖熔接方法與拉錐技術(shù)的介紹
        5.1.1 單模光纖與光子晶體光纖的熔接方法
        5.1.2 光纖拉錐的方法
    5.2 基于光子晶體光纖的雙錐形馬赫-曾德爾干涉儀的制作
    5.3 傳感特性實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)測試系統(tǒng)
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)主要裝置簡介
    5.4 傳感特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 全文總結(jié)與展望
    6.1 全文的總結(jié)
    6.2 后期的工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光子晶體光纖Fabry-Perot結(jié)構(gòu)溫度傳感特性研究[J]. 周康鵬,董明利,郝群,祝連慶.  計測技術(shù). 2019(04)
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碩士論文
[1]光纖F-P型力、熱傳感器的研究[D]. 焦玉竹.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于多模光纖模間干涉的傳感與解調(diào)特性研究[D]. 任乃奎.哈爾濱理工大學(xué) 2017
[3]新型高功率光纖隔離器的設(shè)計與實(shí)驗(yàn)[D]. 陳幸.西北大學(xué) 2010
[4]基于FDTD方法的超寬帶電磁場數(shù)值模擬[D]. 柳碧瀾.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[5]FBG壓力傳感器波長差分解調(diào)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[D]. 馬艷梅.上海交通大學(xué) 2007



本文編號：3084385